朝花夕拾（3）之第二章 工程材料中的CAE分析知識

xiaobing86203

朝花夕拾（1）之機械行業(yè)知識技術(shù)大綱

朝花夕拾（2）之第一章 極限與配合 知識回顧

       在學(xué)校期間，當(dāng)工程制圖與公差極限配合學(xué)完后,，我們通常會先學(xué)習(xí)工程材料,，可見其在機械行業(yè)的重要性,，今天就來回顧下工程材料中的一些基本知識點,，以下歸納的知識點會偏重于CAE結(jié)構(gòu)分析使用（全手工打字,，非復(fù)制粘貼）,。
       工程材料種類很多，用途廣泛,，按其性能特點和用途可分為兩大類：一類是結(jié)構(gòu)材料,，主要是利用材料的力學(xué)性能來滿足結(jié)構(gòu)上的需求；另一類稱為功能材料,，主要利用材料具有光,、電、磁,、熱等特殊的物理性能,。按材料的物質(zhì)屬性的特點將材料劃分為金屬材料、陶瓷材料和高分子材料三種基本類型,。工程材料的性能包括工藝性能和使用性能,。工藝性能是指金屬材料使用某種工藝方法進行加工的難易程度。使用性能是指金屬材料在正常工作條件下所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能,、物理性能和化學(xué)性能,。
       材料的力學(xué)性能，是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的性能,。其主要指標(biāo)有強度,、塑性、硬度,、韌性,、疲勞、磨損,、應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂等,。
       強度是指在外力作用下，材料抵抗塑性變形和斷裂的能力,，強度指標(biāo)通常通過抗拉伸試驗測定,，其特點與規(guī)律可以畫出應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如圖：

       在看此圖時先了解屈服強度σs,，它表示材料從彈性狀態(tài)過渡到塑性狀態(tài),，其中s 點是這個零界點，即彈性變形轉(zhuǎn)為塑料變形,；超過這個點材料就要被破壞了,。抗拉強度σb,，它表示試樣拉斷前所能承受的最大應(yīng)力值,。
       如圖所示當(dāng)應(yīng)力超過屈服極限σs后,，隨著應(yīng)力增加，塑性變形逐漸增加,；超過抗拉極限σb后均勻塑性變形階段結(jié)束,，試樣開始產(chǎn)生不均勻集中塑性變形，產(chǎn)生縮頸,，變形量迅速增大至K點而發(fā)送斷裂,。因此屈服極限σs常做為結(jié)構(gòu)CAE分析的標(biāo)準(zhǔn)，如HypeWorks,；抗拉強度σb常做為沖壓模具鈑金分析的標(biāo)準(zhǔn),，如AuotForm；通過結(jié)果的數(shù)值是否超出標(biāo)準(zhǔn)做為判斷結(jié)構(gòu)是否合理的依據(jù),。
       各名稱對應(yīng)的符號如圖：


      在結(jié)構(gòu)分析時有一重要輸入?yún)��?shù)為彈性模量,，它是材料在彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，以E表示（單位為Mpa),。彈性模量相當(dāng)于試件產(chǎn)生100%彈性變形所需的應(yīng)力,。金屬材料的彈性模量是一個對組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo)，外在因素的變化（如溫度,、熱處理等）對它的影響較小,。工程中彈性模量E被稱為材料的剛度，表征金屬材料對彈性變形的抗力,，其值越大,，則在相同應(yīng)力下產(chǎn)生的彈性變形就越小。比如在分析時：鋁合金彈性模量為70000Mpa,，鋼彈性模量為210000Mpa,；分析結(jié)果鋼就比鋁合金強很多。
       最后上傳一個有限元分析材質(zhì)屬性表,，其中各種材料的都有介紹,；當(dāng)在設(shè)計或分析軟件中沒有所需的材料，都可以根據(jù)該表自行創(chuàng)建,。

求真555

你這是在鞏固自己的上課知識,。

xiaobing86203

求真555 發(fā)表于 2017-3-14 15:46
你這是在鞏固自己的上課知識,。

內(nèi)容是很基礎(chǔ)了,；但最后我上傳的屬性表可是好東西啊，壓箱底的

禾木工匠

我不覺得基礎(chǔ)啊

樹lucky2016

學(xué)習(xí)了

894628281

謝謝樓主分享,！

zwr1234

基礎(chǔ)內(nèi)容

xiaobing86203

894628281 發(fā)表于 2017-3-15 11:39
謝謝樓主分享,！

有人覺得好就行，也不妄我打這么多字呢

十年磨劍

表不錯

stevenguo

贊一下樓主,，基礎(chǔ)的東西還是要學(xué)好,。